atdunbg
fa9681aa41
实例数组按实体序收集（[实体A的mesh][实体B的mesh]），而 GPU 端 batch 语义要求同一 mesh 的实例连续（firstInstance 基址 + gl_InstanceIndex 直查 SSBO）。多实体共享 Model 后 mesh i 的各实例 分散在数组各处，batch.first+i 落到别的 mesh 的变换上——第二颗 背包的几何全画到第一颗的相邻 mesh 位置（碎裂/缺失/近看缺块）。 修：剔除期实例先归入各自 batch（ViewScratch 持有 per-batch 实例 列表），拼接时按 batch 扁平化为连续区间，batch.first = 扁平化基址。 单实体路径行为不变（每 mesh 单实例天然连续），容量跨帧复用。
111 lines
4.6 KiB
C++
111 lines
4.6 KiB
C++
//
|
||
// Created by atdunbg on 2026/9/23.
|
||
//
|
||
// SceneRenderer：场景 → 渲染数据的每帧翻译层（UE FSceneRenderer /
|
||
// Unity CullingResults 的对应物）。
|
||
//
|
||
// 职责（全部是"读场景、产数据"，不碰 GPU、不碰 Vulkan）：
|
||
// 1. 相机/灯光/环境色 → UniformBufferObject 语义组装（含阴影光空间矩阵）
|
||
// 2. 单趟实例收集 + 双视图剔除（相机视锥/光源视锥各自独立可见列表——
|
||
// 相机外实体仍可能投影子进视野，shadow popping 的教训）
|
||
// Renderer 拿 FrameSceneData 写 buffer、驱动 pass；场景理解全部收口在此。
|
||
//
|
||
// 扩展性：
|
||
// - 多光源：lights 数组已就位（kMaxLights），每灯各自 lightSpace 即 CSM 前置
|
||
// - 级联阴影：BuildFrame 内按级联多出几份 lightSpace + shadowView，
|
||
// pass 侧按索引消费，本类结构不变
|
||
// - 遮挡剔除/GPU 剔除：只改本类收集逻辑，下游无感知
|
||
//
|
||
|
||
#ifndef HELLOVULKAN_SCENERENDERER_H
|
||
#define HELLOVULKAN_SCENERENDERER_H
|
||
|
||
#include <Engine/Core/Types.h>
|
||
#include <Engine/Renderer/SceneTypes.h>
|
||
#include <vulkan/vulkan.hpp>
|
||
#include <unordered_map>
|
||
|
||
namespace Engine {
|
||
|
||
namespace ECS { class Scene; }
|
||
namespace Assets { class AssetManager; }
|
||
|
||
class SceneRenderer {
|
||
public:
|
||
// 从场景构建当帧渲染数据。无 primary 相机返回 false（渲染跳帧）。
|
||
// targetExtent 用于 TAA 子像素抖动的 NDC 偏移折算。
|
||
bool BuildFrame(ECS::Scene& scene, Assets::AssetManager& assets,
|
||
vk::Extent2D targetExtent);
|
||
|
||
FrameSceneData& Frame() { return m_Frame; }
|
||
|
||
// ---- 遥测 ----
|
||
u32 GetMainInstanceCount() const { return m_Frame.mainView.instanceCount; }
|
||
u32 GetShadowInstanceCount() const
|
||
{
|
||
u32 sum = 0;
|
||
for (const auto& c : m_Frame.shadowCascades) sum += c.instanceCount;
|
||
return sum;
|
||
}
|
||
f32 GetCollectMs() const { return m_Frame.collectMs; }
|
||
|
||
// ---- 运行时开关/调试视图（ImGui 经 Renderer 门面调用）。
|
||
// 状态唯一持有者在此，BuildFrame 每帧落入 FrameSceneData；
|
||
// TAA 开关同时控制投影抖动，同一持有者天然同步 ----
|
||
void SetShadowsEnabled(bool b) { m_ShadowsEnabled = b; }
|
||
void SetTAAEnabled(bool b) { m_TAAEnabled = b; }
|
||
void SetBloomEnabled(bool b) { m_BloomEnabled = b; }
|
||
void SetDebugView(int v) { m_DebugView = v; }
|
||
|
||
private:
|
||
// CSM：把相机视锥按实用分割切 N 段，每段独立拟合光源正交投影
|
||
//（含纹素对齐防阴影边缘闪烁）。写入（Shadow pass push）与采样
|
||
//（Forward UBO）共用同一组矩阵。
|
||
void ComputeCascades(const glm::vec3& shadowDir);
|
||
|
||
FrameSceneData m_Frame;
|
||
|
||
// ---- 剔除中间量（每帧 clear 复用，拼接进 m_Frame 后保留容量）----
|
||
struct ViewScratch {
|
||
CullResult result;
|
||
// 每 batch 自己的实例列表（按 mesh 分组）。GPU 端 batch 语义 =
|
||
// firstInstance + 连续区间，实体序收集不满足（多实体共享 mesh
|
||
// 时实例分散各处），扁平化成连续数组推迟到 appendView
|
||
std::vector<std::vector<glm::mat4>> batchWorlds;
|
||
std::vector<std::vector<glm::mat4>> batchPrevWorlds;
|
||
std::unordered_map<Mesh*, u32> lookup;
|
||
|
||
void Clear()
|
||
{
|
||
result.batches.clear();
|
||
result.instanceCount = 0;
|
||
batchWorlds.clear();
|
||
batchPrevWorlds.clear();
|
||
lookup.clear();
|
||
}
|
||
};
|
||
ViewScratch m_MainScratch;
|
||
ViewScratch m_CascScratch[kMaxCascades];
|
||
|
||
// ---- TAA 时域状态 ----
|
||
u64 m_FrameIndex = 0; // 抖动序列游标（Halton 2,3 ×8 采样）
|
||
glm::mat4 m_LastView{1.0f}; // 上一帧视图（velocity）
|
||
glm::mat4 m_LastProjNoJitter{1.0f}; // 上一帧未抖动投影（velocity）
|
||
// 实体的上一帧世界矩阵（key = entt 实体 integral）。
|
||
// 每帧重建 m_CurWorlds 后与 m_PrevWorlds swap——自动清理销毁实体
|
||
std::unordered_map<u32, glm::mat4> m_PrevWorlds;
|
||
std::unordered_map<u32, glm::mat4> m_CurWorlds;
|
||
|
||
bool m_TruncationWarned = false; // 实例缓冲打满只告警一次
|
||
|
||
// ---- 运行时开关/调试视图状态（本类是唯一写入者）----
|
||
bool m_ShadowsEnabled = true;
|
||
bool m_TAAEnabled = true;
|
||
bool m_BloomEnabled = true;
|
||
int m_DebugView = 0;
|
||
};
|
||
|
||
} // namespace Engine
|
||
|
||
#endif //HELLOVULKAN_SCENERENDERER_H
|